
рациональна тогда и только тогда, когда существует многочлен

такой, что

-- также многочлен. Убедитесь, что коэффициенты Тейлора

с достаточно большим номером суть линейные комбинации

с одними и теми же коэффициентами. Рассматриваемая функция -- многочлен в том и только в том случае, если ее коэффициенты Тейлора равны нулю, начиная с некоторого. Дальше вспомните критерий существования нетривиального решения однородной системы линейных уравнений.